Resfriamento criogênico

Ímãs supercondutores e cavidades supercondutoras de micro-ondas e radiofrequência são componentes essenciais dos aceleradores de partículas carregadas para a física nuclear e de partículas e aceleradores de feixes de colisão de alta energia, que têm supercondutores que são resfriados por hélio líquido. Especificamente, os ímãs em grandes anéis de armazenamento de partículas são resfriados usando quantidades significativas de hélio.

Em sistemas como ressonadores de radiofrequência ou micro-ondas de tamanho considerável, o hélio líquido mantém o sistema supercondutor em uma temperatura uniforme que é essencial para a operação. Detectores de partículas especializados usam hélio para resfriar os alvos do acelerador a baixas temperaturas.

O hélio líquido resfria os ímãs supercondutores necessários para a ressonância magnética nuclear (RMN) usada em química estrutural. O hélio também é usado para resfriar amostras para vários tipos de transporte elétrico, estudos magnéticos, térmicos e espectroscópicos.

A astronomia e a astrofísica dependem do hélio líquido para resfriar o infravermelho e outros detectores a temperaturas muito baixas para reduzir o ruído mecânico e elétrico e estudar sinais fracos.

Estudos em astrofísica, incluindo matéria escura, contam com hélio para resfriar os detectores.

O hélio, como criogênico nos laboratórios, fornece baixas temperaturas para medição, resfriamento de ímãs supercondutores ou resfriamento de detectores para atingir temperaturas operacionais ou reduzir ruído.